Hakkımızda1

Reynolds Sayısı Nedir?

Merhaba, Gelişen Kariyerim Okuyucuları. Bugün Reynolds sayısı hakkında çeşitli bilgiler edineceğiz. Keyifli Okumalar…

Reynolds Sayısı

Reynolds sayısı akışkanlar mekaniğinde atalet kuvvetlerinin, viskozite kuvvetlerine oranına denir. (Atalet kuvvetler(vsp)/ Viskozite Kuvvetler(µ/D)). Reynolds sayısı aerodinamik ve akış rejimlerini nitelemek için kullanılır.

  • d – boru çapı
  • ρ – akışkanın yoğunluğu
  • vs – akışkanın hızı
  • μ – akışkanın dinamik viskozitesi
  • ν – akışkanın kinematik viskozitesi: ν = μ / ρ

Reynolds sayısı akışkanın Laminer veya Türbülans karekterine sahip olduğunu gösterir. Bir akışkanın boru içindeki akışı yüzey pürüzlüğüne, akış hızına, yüzey sıcaklığına ve akışkanın hangi tür olduğuna bağlıdır. Uzun süren deneyler sonucunda İngiliz bilim insanı Osborne Reynolds akış rejimi, atalet kuvvetlerin viskozite kuvvetlerine oranı bağlı olduğunu bulmuştur. Bu orana soyadı olan Reynolds adını vermiştir.

a) Hareketsiz halde duran bir bardak suda hareket gözlenemeyeceği için viskozite kuvveti 0 olur böylece Reynolds sayısından bağımsız olarak tanımlanır.

b) Su dolu cam kap eğildiğinde suyun dışa doğru akışı gözlemlenir. Akışkanın akışı dengesiz kuvvetlerle oluştuğu için Reynolds sayısı tahmin edilebilir.

Sıvı, Akış, Reynolds Sayısı

Reynolds sayısının uygulanabilirliği, yoğunluk değişimi , viskozite değişimi, iç veya dış akış gibi sıvı akış özelliklerine bağlı olarak farklılık gösterir.Kritik Reynolds sayısı, akış tipi ve geometriye göre çeşitlenen rejimler arasında geçişi belirleyen değerdir. Bir borudaki türbülanslı akış için kritik Reynolds sayısı 2000 iken, akış hızı serbest akış hızı olduğunda düz bir plaka üzerindeki türbülanslı akış için kritik Reynolds sayısı 105 ila 106 arasındadır.

Reynolds sayısı, akışkanların Newtonian olduğu durumda akışın viskoz davranışını da tahmin eder. (Newtonian: Kayma gerilmesinin hız gradyanına birinci derece üstüyle orantılı olma durumudur. Bu durumda viskozite hız gradyandan bağımsızdır. Kısacası kayma gerilimine maruz kaldığında viskozitesinde bir değişme göstermeyen akışkan türüdür.) Reynolds sayısını kapsamlı bir şekilde araştırmak için geçiş rejimleri ve iç ve dış akışlar temel alınmalıdır. Newtonian sıvılar, sabit bir viskoziteye sahip akışkanlardır. Sıcaklık aynı kalırsa, bir Newton sıvısına ne kadar gerilim uygulandığı önemli değildir; her zaman aynı viskoziteye sahip olacaktır. Örnekler arasında su, alkol ve mineral yağ bulunur.

Laminer Akış

Laminer Akış

Düzgün akış olarak da adlandırılır. Sıvı ilerlerken katmanlar arasında herhangi bozulma olmadan devam eden ideal akış tipidir. Sıvı sorunsuz şekilde hareket ettiği için bir parçacığın yeri kolayca tahmin edilebilir. Bu sayede sıvı katmanlarının birbiri üzerinde hareket ettiği düşünüldüğünde viskoz kuvvetler devreye girmez. Örneğin bir su borusundan düzgün şekilde ilerleyen sıvı olarak düşünülebilir. Viskozitenin bir sonucu olarak, sıvı, yüzeye temas ettiği kenarlarda hızı sıfırken, hız tüpün enine kesitinin merkezine doğru artmaktadır. Bu laminer akışa mükemmel bir örnektir.

Günümüzde uçak kanatlarında ki hava akışı Laminer akışa mükemmel bir örnektir.

Türbülanslı Akış

Reynolds Sayısı
Türbülanslı Akış

Türbülanslı akış, laminer akışın tam tersidir. Düzensiz dalgalanmalar vardır.Bu yüzden parçacıkların yeri tahmin edileme. Sıvı basıncında ve hızında karmaşık değişimler meydana gelir. Sıvı parçacıkları, yüzey viskozitesini geçmeye çalıştığı için fazlaca kinetik enerjiye sahiptir. Barajlar, çok iyi bir türbülanslı akış örneğidir; baraj kapıları açıldığında dışarı doğru atılan sular her alanı işgal eder.

Nehirlerin ve rüzgarın akışı türbülanslı akış örneğidir.

Geçişli Akış

Sıvı akışı; Laminer akış ve Türbülanslı akış olarak belirlenir. Rejimler arası geçiş, hem akışkan hem de akış özelliklerinden kaynaklanan önemli bir konudur.Geçişli akış ise laminer ve türbülanslı akışın karışımıdır. Borunun merkezinde türbülanlı akış varken, kenarlarda laminer akış vardır. Akışın çalkantılı veya laminer olup olmadığı Reynolds sayısı ile belirlenir.

Reynolds Sayısı

Akışlar:

Re < 2300 ise laminer


2.300 < Re < 4000 ise geçici


4000 < Re ise türbülanslı akıştır.

Reynolds Sayısının Hayatımızdaki Yeri

  1. Akışkanlar mekaniğindeki birkaç denklemdeki sürtünme faktörünün hesaplanmasında önemli bir rol oynamaktadır.
  2. Yüzen canlıların hareketlerini modellerken de kullanılır.
  3. Atmosfer de ki hava akışkan özelliği gösterir. Aerodinamik özelliklerini hesaplamak için kullanılır.
  4. Uçaklarda rüzgar kaldırma testinde ve süpersonik uçuşlarda kullanılır.

İlk Elektronik Bilgisayar ENIAC

Şahi-209 Elektromanyetik Top Nedir?

Favipiravir Nedir?

İlgili Makaleler

Bir Yorum

  1. Okurken hem öğrendim hem de keyif aldım. Elinize sağlık çok güzel bir çalışma olmuş 🙂

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu